FINAL
pour 100
1° Bar rotation en roche moyennement dure :
Perforatrice à bras .
so
Perforatrice rotative électrique de S. et II .
2° Par percussion en roche dure :
Travail à la main, par homme .
Perforatrice électrique à percussion de S. et II.
— — — à solénoïdes.
— à percussion, par l'air comprimé. .
Quoique ces chiffres ne présentent qu’une certitude relative, on peut voir néanmoins combien le rendement total est minime à la distance de 1 ou 2 km.
En admettant ces données, il faudrait un travail de 4,o kgm par seconde pour broyer 1 cm3 de roche de moyenne dureté comme le sel gemme, et 36 kgm pour une roche dure comme le granit : de sorte que le rapport des résistances au broyage de ces deux types de roches
serait 1.
Mais, il faut le répéter, la comparaison des perforatrices et des divers modes de perforation est difficile à établir. Il apparaît cependant que la perforatrice mécanique n’est avantageuse que si on peut en mettre au moins deux ou trois en batterie, ce qui n’est possible que dans les grandes galeries ou dans les tunnels. Les galeries ordinaires de mine n’ont jamais plus de 1,80 m à 2 m de largeur et, dans ces conditions, surtout si la roche est très dure, c’est encore le battage à la main qu’il faut préférer.
Lorsque l’on peut faire agir plusieurs perforatrices sur le même front de taille, la rapidité de la perforation électrique est réellement importante. Quant à son économie, elle n'apparaît pas encore nettement. En effet, les organes de ces appareils s’usent et se brisent souvent, de sorte que, si des visites fréquentes ne sont pas faites pour pourvoir au remplacement immédiat des pièces avariées, les frais d’entretien et de réparation deviennent considérables.
Cependant, lorsque l’on arrive à former des équipes d’excellents et habiles ouvriers, laçasse des ressorts est moins grande et il suffit de désarmer chaque perforatrice tous les trois ou quatre jours pour l’examiner en détail et graisser ses organes.
Quant au moteur ou à la caisse portative, on peut, avec quelques précautions, les conserver en activité pendant un mois et même davantage, sans visites ni réparations.
Haveuses électriques. — L’application de l’électricité aux baveuses ne comporte d'autre disposition que la substitution d’un électromoteur à la commande par l’air comprimé. Les seuls appareils de ce genre remarqués à l’Exposition sont :
La baveuse à chaîne Jeffrey;
La baveuse à chaîne Morgan-Gardner ;
La baveuse 'perforatrice de MM. Colin et Daubiné.
I. Die Electricitât in Berybau, — Gesteins bohrmaschinen. — Berlin, 1000.
d). - TRACTION PAR LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES
La locomotive adoptée pour la traction dans les mines diffère essentiellement de la locomotive électrique de tramtvay. D'abord, elle doit être construite pour circuler dans des atmosphères particulières où l’on trouve des poussières nombreuses, beaucoup d’humidité et souvent des gaz inflammables; elle doit, en outre, répondre à des desiderata très spéciaux et que l’on peut résumer ainsi :
Parcourir des voies étroites et basses à des vitesses extrêmement variables ;
Remorquer des poids très lourds ;
Présenter une grande robustesse d'organes pour résister aux chocs , aux chutes des toits , aux embarras fréquents sur les rails , etc. ;
Être facile et simple à manœuvrer , arec des leviers de frein et de manœuvre à la portée immédiate du mécanicien;
Offrir un contrôle rapide et sûr ;
Enfin , se prêter aussi bien aux services des galeries souterraines quà ceux du jour.
Les voies de mine sont toujours plus ou moins tortueuses et inégales, les embarras y sont fréquents; il est donc indispensable que le mécanicien puisse modifier immédiatement les conditions de marche et de vitesse en trouvant facilement, à la portée de sa main, tous les leviers et barres de manoeuvres. Il faut encore, en raison de l’humidité constante qui rend les rails glissants, qu’il dispose de trémies à sable sur les deux côtés de sa machine.
En principe, la locomotive de mines comporte un robuste châssis de fonte pour recevoir es essieux et le moteur, avec une suspension à ressorts de voiture ou à ressorts en spirale; une place est réservée au mécanicien, soit à l’extrémité, soit au centre de la machine, selon qu’il doit être plus ou moins efficacement protégé.
Le courant est fourni par un trolley aérien ou par accumulateurs.
Les essieux sont commandés par l’intermédiaire d’engrenages. Naturellement la puissance du moteur électrique dépend de l’écartement de la voie. Elle est de :
13 à 25 chevaux, pour une voie de . 40 à 30
Si la voie n’a pas plus de 40 à 50 cm d’écartement, le moteur ne peut pas être installé entre les roues; on le dispose alors au-dessus des essieux et on ajoute une commande intermédiaire.
Quant à la locomotive, son poids varie de 2 à 20 tonnes, selon le poids des rails et l’écartement de la voie.
Ainsi, pour des rails de 4 kg, on adoptera la petite locomotive de 2 tonnes; elle sera de fi à 8 tonnes pour des rails de 10 à 12 kg, et une locomotive de 6 tonnes présenterait des caractéristiques telles que les suivantes, par exemple :
2 moteurs, chacun.
Vitesse .
Largeur minimum .
Hauteur —
Longueur —
Diamètre des roues
Le choix d’une locomotive de mine dépend de la largeur et du profil des voies, des charges à remorquer, des rayons de courbure minima, du genre de wagonnets employés, de
13 à 20 chevaux 10 à 13 km 1,25 à 1,30 m 0,90 à 1,00 m 2,70 à 3,00 m 0,70 à 0,80 cm
APPLICATIONS AUX MINES
l’état atmosphérique dans les galeries souterraines, etc. Les rampes ne doivent pas dépasser 3 à \ pour 100.
On se pose encore le problème suivant : la traction se fera-t-elle par ligne aérienne ou par accumulateurs et, dans ce dernier cas, ceux-ci seront-ils portés par la locomotive ellemême ou par un truck remorqué ?
Les locomotives électriques de mines les plus remarquées à l'Exposition de 1900 étaient celles de Siemens et Halske , de la Electricitals Aktienyesellschafl de Nuremberg, de la General Electric C° de New-York, de Jeffrey , des mines de Nœux , des mines de Maries.
Locomotive de la General Electric G0. — La locomotive de la Compagnie américaine The General Electric C°, exposée à Vincennes, dans la section Thomson-Houston, est une des plus simples et des plus robustes; elle est à voie aérienne, avec trolley.
Fig. 2:j. — Locomotive électrique de 6,3 tonnes des mines de Mount IMeasant (États-Unis).
Le type dénommé T.M.M.15. est condensé de façon à réunir les divers mécanismes dans le plus petit espace possible, et à mettre sous la main du wattman tous les appareils nécessaires aux manœuvres et au contrôle.
Les roues, portées sur deux essieux, mesurent 0,80 m de diamètre; elles sont attaquées, à l aide d’une transmission à simple engrenage, par deux moteurs cuirassés entre lesquels on a placé les résistances de réglage et de démarrage. Un coupleur rhéostatique est muni de deux manettes, l’une de renversement de marche, l'autre de commande des circuits, disposées à la hauteur des bras du wattman assis.
Un volant commande, par une chaîne, une robuste timonnerie qui permet de serrer énergiquement huit sabots de freins sur les roues. Enfin deux manettes commandent deux sablières à l’avant et deux autres à l'arrière pour faciliter le démarrage ou empêcher le patinage.
Un trolley à perche et roulette peut tourner sans effort autour de l’axe vertical de son support et se déplacer en tendant ou comprimant des ressorts, jusqu’à venir toucher la partie supérieure du bâti, qui ne dépasse pas la hauteur de 0,80 mm.
La figure 25 montre la locomotive électrique qui fonctionne au charbonnage d eMoant Pleasant , à Scranton (Etats-Unis); elle a une puissance de J60 chevaux et pèse fi, 5 tonnes.
Elle circule sur I 350 m de parcours et remorque 250 tonnes de charbon par jour au prix de 0,13 fr par tonne. Ce service exigerait 15 mules et 7 charretiers et une dépense de 0,40 fr par tonne.
Locomotive de la Electricitâts Aktiengesellschaft (anciennement Schuckert und C°). —
Cette locomotive est également à trolley, mais du genre losange.
La figure 26 représente celle qui est actuellement en service aux charbonnages de Lota (Chili) ; elle est utilisée dans les galeries souterraines et au jour.
Fio. 2(ï. — Locomotive électrique Schuckert des charbonnages de Lota (Chili).
Caractéristiques principales :
Poids de la locomotive . 2 1/2 tonnes
2 moteurs de . 13 chevaux
Effort de traction aux roues motrices . 180 kg
Vitesse, à l’heure . 10 à il km
Locomotive de Nœux. — La locomotive électrique construite par la Société alsacienne de Constructions mécaniques, pour les mines de Nœux (Pas-de-Calais), est à accumulateurs du type Tudor à charge rapide.
Les conditions imposées au constructeur étaient les suivantes :
1° Remorquer, à la vitesse de 1 1 à 12 km, un convoi de 20 à 25 berlines vides, du poids de 280 k(j chacune, sur une rampé de 8 mm par mètre, et le même convoi charge de 500 kg de charbon par berline sur une pente de 8 mm avec une vitesse de 12 km à l'heure ;
2° Effectuer un parcours de 6 km, aller et retour , sans recharger la batterie d'accumulateurs ;
“à* Entrer aisément dans les cages actuellement en service.
Comme il était impossible, au point de vue du poids, de l’encombrement et des manœuvres
Coupe transversale
APPLICATIONS AUX MINES
Fig. 27. — Détails de construction de la locomotive électrique des mines de Nœux.
pour la recharge, de loger la batterie sur la locomotive, celle-ci est portée sur un truck spécial.
Caractéristiques de la locomotive de Nœux :
Puissance du moteur . 20 chevaux
Tension aux bornes . 100 volts
Nombre de tours du moteur . 850
Diamètre au contact des roues . 500 mm
Vitesse en kilomètres . 11,5
Poids de la locomotive seule . 2 850 kg
Poids par essieu . 1 425 —
Ecartement de la voie . 600 mm
Poids des rails par mètre . 12 kg
Batterie d’accumulateurs :
Nombre d’éléments .
Capacité de régime en ampères-heure .
Intensité au début de la charge (130 volts) . — à la fin — (130 volts) .
Durée de la recharge .
Poids du truck et de la caisse vide .
Poids d'un élément .
Poids du truck complet en ordre de marche
180 ampères 70 ampères 30 minutes 1 500 kg
La figure 27 donne les détails de construction de la locomotive.
Le moteur attaque, par un pignon en cuir et un engrenage, un arbre intermédiaire qui transmet le mouvement aux deux essieux à Laide de deux chaînes de Galle.
Le moteur est à 4 pôles, avec balais en charbon.
I, 'ensemble du moteur constitue un réservoir étanche en acier, très robuste, renfermant le collecteur et les balais; aucune rentrée d'air grisouteux n’est possible, car l’enveloppe contient toujours de l’air comprimé à une pression de 1/2 à 2 kilogrammes. Pour cet objet, la locomotive porte, derrière le moteur, un petit réservoir cylindrique en tôle que l'on remplit de temps à autre, à l’accrochage, d'air comprimé à 5 ou 6 kg, pris sur les conduites du fond; la tubulure pour le remplissage est munie d’un clapet de retenue.
L’intérieur du moteur est mis en communication avec le réservoir à l'aide d’un petit tuyau et d’un robinet. Une soupape de sûreté limite la pression de l’air dans l’intérieur du moteur et un manomètre, à portée du mécanicien, indique si la pression est toujours effective.
L’arbre moteur traverse l’enveloppe dans un presse-étoupe.
Un coupleur, dont le volant de manœuvre est à côté du mécanicien, permet de renverser le sens de la marche du moteur et d’introduire des résistances pour produire quatre vitesses différentes dans les deux sens de la marche. Les résistances et les touches du coupleur sont enfermées dans des boîtes en fonte étanches et baignées dans de l'huile de vaseline.
Un frein puissant dont le volant de manœuvre est également à la portée du wattman permet d’arrêter très rapidement le convoi.
Un interrupteur automatique, renfermé dans une boîte en fonte remplie d'huile, limite l’intensité du courant et remplace avantageusement le coupe-circuit fusible qu’on ne pouvait adopter.
Enfin, à Lavant de la locomotive, comme à l’arrière du truck qu'elle remorque, l’attelage avec les berlines se fait au moyen d'un crochet ou d’un anneau fixé à l'extrémité d'un câble souple en acier, lequel s’enroule autour d’un tambour à ressort lorsqu'il est abandonné à luimême. Ce dispositif permet de décrocher rapidement la locomotive du train quand elle arrive près de l’accrochage, ou de l'aiguiller sur une voie de garage en laissant filer le train sur la voie principale en raison de la vitesse acquise ou par suite de la pente.
APPLICATIONS A LA MARINE
pau Georges DARY et A. BAINVILLE
